知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024170982
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】組み立て装置、組み立て方法
(51)【国際特許分類】
B23P 19/04 20060101AFI20241204BHJP
【ＦＩ】
B23P19/04 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087791
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】501137636
【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100135301
【弁理士】
【氏名又は名称】梶井 良訓
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100207192
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 健一
(72)【発明者】
【氏名】杷野 満
(72)【発明者】
【氏名】大関 有一朗
【テーマコード（参考）】
3C030
【Ｆターム（参考）】
3C030BC10
3C030BC16
(57)【要約】
【課題】性能特性の低下を来さずに、電力変換ユニットの組み立て作業を自動化可能な組み立て装置、組み立て方法を提供する。
【解決手段】実施形態の組み立て装置は、ロボットアームと、部品置き場と、ハンドと、ハンド置き場と、を有し、平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる。多関節のロボットアームは、異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして積み上げる組み立て位置の近傍に立設される。部品置き場は、複数種類の部品をそれぞれ載置し、ロボットアームの旋回範囲に複数配置される。異なる複数種類のハンドは、ロボットアームに装着され、複数種類の部品を把持可能なように複数種類の部品の形状にそれぞれ対応する。ハンド置き場は、部品置き場の近傍に配置され、部品置き場から組み立て位置へと部品を移送する際に、複数種類の部品に対応するハンドを着脱可能に並べる。
【選択図】図３
【解決手段】実施形態の組み立て装置は、ロボットアームと、部品置き場と、ハンドと、ハンド置き場と、を有し、平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる。多関節のロボットアームは、異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして積み上げる組み立て位置の近傍に立設される。部品置き場は、複数種類の部品をそれぞれ載置し、ロボットアームの旋回範囲に複数配置される。異なる複数種類のハンドは、ロボットアームに装着され、複数種類の部品を把持可能なように複数種類の部品の形状にそれぞれ対応する。ハンド置き場は、部品置き場の近傍に配置され、部品置き場から組み立て位置へと部品を移送する際に、複数種類の部品に対応するハンドを着脱可能に並べる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる装置であって、
異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして積み上げる組み立て位置の近傍に立設された多関節のロボットアームと、
前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて複数種類の前記部品をそれぞれ載置する複数の部品置き場と、
前記ロボットアームに装着されて複数種類の前記部品を把持可能なように複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応した複数種類の異なるハンドと、
前記部品置き場の近傍に配置されて前記部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べたハンド置き場と、
を有する、
組み立て装置。
異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして積み上げる組み立て位置の近傍に立設された多関節のロボットアームと、
前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて複数種類の前記部品をそれぞれ載置する複数の部品置き場と、
前記ロボットアームに装着されて複数種類の前記部品を把持可能なように複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応した複数種類の異なるハンドと、
前記部品置き場の近傍に配置されて前記部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べたハンド置き場と、
を有する、
組み立て装置。
【請求項2】
前記ハンド置き場は、前記部品置き場よりも高い位置に設けられる、
請求項１記載の組み立て装置。
請求項１記載の組み立て装置。
【請求項3】
前記ハンド置き場は、前記ロボットアームに対する前記ハンドの装着軸線が前記ロボットアームの旋回中心に向かって複数種類の前記ハンドを配置する、
請求項２記載の組み立て装置。
請求項２記載の組み立て装置。
【請求項4】
前記ハンド置き場は、前記ロボットアームに対する前記ハンドの装着軸線が互いに略平行に複数種類の前記ハンドを配置する、
請求項２記載の組み立て装置。
請求項２記載の組み立て装置。
【請求項5】
平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる方法であって、
異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応した複数種類の異なるハンドをロボットアームに装着するとともに、複数種類の前記部品にそれぞれ対応した前記ハンドに交換する、
組み立て方法。
異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応した複数種類の異なるハンドをロボットアームに装着するとともに、複数種類の前記部品にそれぞれ対応した前記ハンドに交換する、
組み立て方法。
【請求項6】
複数種類の前記部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の積み上げが終了した後、前記組み立て位置から移動させる、
請求項５記載の組み立て方法。
請求項５記載の組み立て方法。
【請求項7】
前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて前記部品をそれぞれ載置する部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、
前記ロボットアームには、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べたハンド置き場において交換する、
請求項５記載の組み立て方法。
前記ロボットアームには、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べたハンド置き場において交換する、
請求項５記載の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は組み立て装置、組み立て方法に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、電力変換装置として平型圧接素子を採用した電力変換ユニットがある。電力変換ユニットは、半導体スタック装置として知られる。電力変換ユニットは、用品（部品）として、交互に重ねて配置した複数の平型半導体素子および放熱体と、平型半導体素子および放熱体を重ね方向に加圧する加圧手段と、これらを固定するスタッド等を用いたフレームと、を有する構成を有する。
【0003】
電力変換ユニットは、複数種類の用品を積み重ねて組み立てられる。電力変換ユニットは、軸心を合わせて（芯出しして）複数種類の用品を積み重ねる。
電力変換ユニットでは、素子の接触部に電気抵抗の上昇を抑止するため、軸心を合わせて複数種類の用品を積み重ねることが要求される。電力変換ユニットの組み立てでは、製造自動化設備の導入可能性があった。
電力変換ユニットでは、素子の接触部に電気抵抗の上昇を抑止するため、軸心を合わせて複数種類の用品を積み重ねることが要求される。電力変換ユニットの組み立てでは、製造自動化設備の導入可能性があった。
【0004】
電力変換ユニットは、複数種類の用品の軸心がずれた場合に、性能特性の低下が懸念される。電力変換ユニットの組み立て作業を自動化したいという要求があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００６－２３７０９６号公報
【特許文献2】特開２００９－１３１９０８号公報
【特許文献3】特開平０８－１５５７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、性能特性の低下を来さずに、電力変換ユニットの組み立て作業を自動化可能な組み立て装置、組み立て方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態の組み立て装置は、平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる装置である。ロボットアームと、部品置き場と、ハンドと、ハンド置き場と、を有する。
前記ロボットアームは、異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして積み上げる組み立て位置の近傍に立設される。前記ロボットアームは、多関節である。
前記部品置き場は、前記ロボットアームの旋回範囲に配置される。前記部品置き場は、複数種類の前記部品をそれぞれ載置する。前記部品置き場は、複数配置される。
前記ハンドは、前記ロボットアームに装着される。前記ハンドは、複数種類の前記部品を把持可能なように複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応する。前記ハンドは、異なる複数種類を備える。
前記ハンド置き場は、前記ロボットアームの旋回範囲に配置される。前記部品置き場の近傍に配置される。前記ハンド置き場は、前記部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べる。
前記ロボットアームは、異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして積み上げる組み立て位置の近傍に立設される。前記ロボットアームは、多関節である。
前記部品置き場は、前記ロボットアームの旋回範囲に配置される。前記部品置き場は、複数種類の前記部品をそれぞれ載置する。前記部品置き場は、複数配置される。
前記ハンドは、前記ロボットアームに装着される。前記ハンドは、複数種類の前記部品を把持可能なように複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応する。前記ハンドは、異なる複数種類を備える。
前記ハンド置き場は、前記ロボットアームの旋回範囲に配置される。前記部品置き場の近傍に配置される。前記ハンド置き場は、前記部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の組み立て装置、組み立て方法で組み立てる電力変換ユニットを示す正面図。
【図2】実施形態における電力変換ユニットの用品（半導体素子）を示す斜視図。
【図3】実施形態の組み立て装置を示す模式正面図。
【図4】実施形態の組み立て装置を示す模式上面図。
【図5】実施形態の組み立て装置におけるハンドおよび把持した用品（半導体素子）を示す斜視図。
【図6】実施形態の組み立て装置におけるハンドおよび把持した用品（接続端子板）を示す斜視図。
【図7】実施形態の組み立て装置におけるハンドおよび把持した用品（放熱体）を示す斜視図。
【図8】実施形態の組み立て装置におけるハンドおよび把持した用品（絶縁スペーサ）を示す斜視図。
【図9】実施形態の組み立て装置におけるハンドおよび把持した用品（接続端子板）を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本実施形態に係る組み立て装置、組み立て方法を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における組み立て装置、組み立て方法で組み立てる電力変換ユニットを示す斜視図である。図２は、実施形態における電力変換ユニットの半導体素子を示す斜視図である。図において、符号１０は、電力変換ユニットである。
図１は、本実施形態における組み立て装置、組み立て方法で組み立てる電力変換ユニットを示す斜視図である。図２は、実施形態における電力変換ユニットの半導体素子を示す斜視図である。図において、符号１０は、電力変換ユニットである。
【0010】
実施形態の組み立て装置、組み立て方法の説明には、ＸＹＺ直交座標系を用いる。Ｚ軸方向は鉛直方向に対応し、＋Ｚ方向を上方と定義し、－Ｚ方向を下方と定義する。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、水平面内において互いに直交する。水平面内において、後述する組み立て装置１００のロボットアーム１１０から組み立て位置へと向かう方向をＹ軸方向と定義する。水平面内において、Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向と定義する。また、以下の説明では、必要に応じて、Ｘ軸方向において、＋Ｘ方向を右方と定義し、－Ｘ方向を左方と定義する。
【0011】
本実施形態に係る電力変換ユニット１０は、図１に示すように、平型半導体素子（平型圧接素子）１１と、電極端子板（接続端子板）１２と、電極端子板（接続端子板）１２Ｂと、放熱体１３と、絶縁スペーサ１４と、球面座１５と、加圧機構と、加圧支持板１６ａと、加圧支持板１６ｂと、スタッドボルト１７と、固定ナット１８ａと、固定ナット１８ｂと、絶縁物スペーサ１９と、を有する。
【0012】
電力変換ユニット１０は、複数の平型半導体素子１１が積層される。電力変換ユニット１０は、複数の平型半導体素子１１が積み上げられて組み立てられる。電力変換ユニット１０は、平型半導体素子１１のスタック装置である。電力変換ユニット１０は、図１に示す例において、平型半導体素子１１が４つ積層される。電力変換ユニット１０は、平型半導体素子１１の積層数は適宜設定できる。
複数の平型半導体素子１１は、それぞれの主面が平行に積層される。複数の平型半導体素子１１は、直列に接続される。
複数の平型半導体素子１１は、それぞれの主面が平行に積層される。複数の平型半導体素子１１は、直列に接続される。
【0013】
平型半導体素子１１は、円盤状または短円筒状である。平型半導体素子１１は、円形輪郭の外囲器を有する。平型半導体素子１１は、軸方向の一方の端面が電極１１ａである（図２参照）。平型半導体素子１１は、軸方向の他方の端面が電極１１ａである（図２参照）。電極１１ａは、いずれも平型半導体素子１１の軸方向に突出している。
【0014】
平型半導体素子１１は、その主面に直交する軸線Ｆ０に沿った方向（積層方向）に放熱体１３が積層される。平型半導体素子１１と放熱体１３とは、交互に重ね合わせるように配置される。平型半導体素子１１と放熱体１３とは、中心位置が軸線Ｆ０と一致して配置される。平型半導体素子１１と放熱体１３とは、互いに軸心が軸線Ｆ０と一致するように位置合わせされる。
【0015】
放熱体１３は、矩形輪郭を有する。放熱体１３は、略方形である。放熱体１３は、厚板状である。放熱体１３は、伝熱性に優れた導電性材料から形成される。放熱体１３は、例えば銅やアルミニウム、あるいはこれらを含む合金等から形成される。放熱体１３は、内部に図示しない冷媒流路が設けられている。冷媒流路は、図示しない配管に接続される。
【0016】
放熱体１３は、配管を通じて水や油、空気、ガス等の冷媒が冷媒流路に流れる。放熱体１３は、冷媒流路に流れる冷媒により放熱を促進する。放熱体１３は、冷媒流路の導入口および排出口を有する。導入口および排出口は、配管に接続される。導入口は、冷媒を冷媒流路に導入する。排出口は、冷媒を冷媒流路から排出する。導入口および排出口は、軸線Ｆ０と交差する位置に設けられる。導入口および排出口は、軸線Ｆ０と直交する側面に設けられる。
【0017】
放熱体１３は、平型半導体素子１１が熱的に接触する。放熱体１３は、平型半導体素子１１から伝わる熱を放出する。あるいは、放熱体１３は、平型半導体素子１１に接触する。放熱体１３は、平型半導体素子１１を冷却する。平型半導体素子１１は、放熱体１３との接触面の中心位置が軸線Ｆ０と一致する。放熱体１３は、平型半導体素子１１との端面の中心位置が軸線Ｆ０と一致する。平型半導体素子１１の接触面の中心位置と、放熱体１３の端面の中心位置とが一致する。平型半導体素子１１と放熱体１３とは芯出しされている。
【0018】
放熱体１３は、軸線Ｆ０に沿った積層数が平型半導体素子１１の積層数と同じでもよい。なお、放熱体１３は、平型半導体素子１１と積層数が異なっていてもよい。放熱体１３は、平型半導体素子１１よりも積層数が大きくてもよい。放熱体１３は、平型半導体素子１１よりも積層数が小さくてもよい。
【0019】
電極端子板（接続端子板）１２は、図示しない外部回路との接続をおこなう。電極端子板１２は、導電性材料で形成される。電極端子板１２は、薄い板体である。電極端子板１２は、電極１１ａに接触する。電極端子板１２は、平型半導体素子１１に接触しない位置で折れ曲がっていてもよい。電極端子板１２は、平型半導体素子１１と放熱体１３との間に配置される。なお、電極端子板１２は、平型半導体素子１１と放熱体１３との間に配置されないこともできる。
【0020】
電極端子板１２は、上面視して平型半導体素子１１からはみ出す部分を有していてもよい。電極端子板１２は、上面視して放熱体１３からはみ出す部分を有していてもよい。電極端子板１２は、電極１１ａに接触する部分が平板とされる。電極端子板１２は、電極１１ａに接触しない部分が、電極１１ａに接触する部分に対して上下方向に立体となるように形成されてもよい。
【0021】
電極端子板（接続端子板）１２Ｂは、図示しない外部回路との接続をおこなう。電極端子板１２Ｂは、導電性材料で形成される。電極端子板１２Ｂは、電極端子板１２よりも厚い板体である。電極端子板１２Ｂは、平型半導体素子１１の電極１１ａとは逆の面に接触する。電極端子板１２Ｂは、平型半導体素子１１に接触しない位置で折れ曲がっていてもよい。電極端子板１２Ｂは、平型半導体素子１１と放熱体１３との間に配置される。なお、電極端子板１２Ｂは、平型半導体素子１１と放熱体１３との間に配置されないこともできる。
【0022】
電極端子板１２Ｂは、上面視して平型半導体素子１１からはみ出す部分を有していてもよい。電極端子板１２Ｂは、上面視して放熱体１３からはみ出す部分を有していてもよい。電極端子板１２Ｂは、電極１１ａとは逆の面に接触する部分が平板とされる。電極端子板１２Ｂは、電極１１ａに接触しない部分が、電極１１ａに接触する部分に対して上下方向に立体となるように形成されてもよい。
【0023】
球面座１５は、軸線Ｆ０に沿った方向における積層された平型半導体素子１１と放熱体１３との両端となる位置にそれぞれ配置される。球面座１５は、平型半導体素子１１および放熱体１３と位置あわせされる。球面座１５は、平型半導体素子１１および放熱体１３と芯出しされる。
絶縁スペーサ１４は、軸線Ｆ０に沿った方向において平型半導体素子１１および放熱体１３の積層体と球面座１５との間に配置される。球面座１５は、球面部分が絶縁スペーサ１４に当接するように配置される。球面座１５は、球面部分の中心が軸線Ｆ０と一致する。
絶縁スペーサ１４は、軸線Ｆ０に沿った方向において平型半導体素子１１および放熱体１３の積層体と球面座１５との間に配置される。球面座１５は、球面部分が絶縁スペーサ１４に当接するように配置される。球面座１５は、球面部分の中心が軸線Ｆ０と一致する。
【0024】
球面座１５は、軸線Ｆ０に沿った方向における積層体の外側で加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂと接触する。加圧支持板１６ａまと球面座１５の間には、加圧機構が配置される。加圧支持板１６ｂと球面座１５の間には、加圧機構が配置される。
加圧機構は、複数の皿ばねで構成される。加圧機構は、複数の皿ばねの積層方向に付勢可能に構成される。加圧機構は、中心位置が軸線Ｆ０と一致する。
加圧機構は、複数の皿ばねで構成される。加圧機構は、複数の皿ばねの積層方向に付勢可能に構成される。加圧機構は、中心位置が軸線Ｆ０と一致する。
【0025】
加圧支持板１６ａは、２つのボルト孔が穿設される。加圧支持板１６ｂは、２つのボルト孔が穿設される。加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとは、平行に配置される。加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとは、ボルト穴が対向する。加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとの対向するボルト穴には、いずれもスタッドボルト１７が立設される。
【0026】
スタッドボルト１７は、軸線Ｆ０に平行に立設される。スタッドボルト１７は、軸線Ｆ０に沿って立設される。スタッドボルト１７は、複数本が立設される。スタッドボルト１７は、軸線Ｆ０を中心とする同一円周上に立設される。スタッドボルト１７は、軸線Ｆ０を中心とする円周上で等距離離間して立設される。スタッドボルト１７の両端は、それぞれ固定ナット１８ａと、固定ナット１８ｂとが螺着される。加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとは、スタッドボルト１７と固定ナット１８ａと固定ナット１８Ｂとにより、平型半導体素子１１および放熱体１３の積層体を挟持する。加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとは、軸線Ｆ０に沿った方向に交互に重ね合わされた複数の平型半導体素子１１と放熱体１３とを挟持する。
【0027】
固定ナット１８ａと固定ナット１８Ｂとは、スタッドボルト１７に対する締込み量を調節する。加圧機構は、固定ナット１８ａと固定ナット１８Ｂとは、スタッドボルト１７に対する締込み量により皿ばねの撓み量が調節される。これにより、加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとの間に加わる重ね方向の圧力が、適正に調節される。加圧支持板１６ａと加圧支持板１６ｂとの間の圧力調節により、挟持された複数の平型半導体素子１１と放熱体１３とに加わる重ね方向の圧力が適正に調節される。
平型半導体素子１１と放熱体１３とに加わる重ね方向の圧力は、平型半導体素子１１が大型化した場合には、例えば数十ｋＮという高い圧力になることがある。
平型半導体素子１１と放熱体１３とに加わる重ね方向の圧力は、平型半導体素子１１が大型化した場合には、例えば数十ｋＮという高い圧力になることがある。
【0028】
絶縁物スペーサ１９は、絶縁スペーサ１４と同じスペーサとされる。絶縁物スペーサ１９は、軸線Ｆ０に沿った方向視において略円形の輪郭を有する。
【0029】
電力変換ユニット１０は、複数の平型半導体素子１１と、電極端子板１２と、電極端子板１２Ｂと、放熱体１３と、絶縁スペーサ１４と、球面座１５と、加圧機構と、加圧支持板１６ａと、加圧支持板１６ｂと、絶縁物スペーサ１９とが、いずれも中心位置を軸線Ｆ０に合わせて積層される。
平型半導体素子１１と電極端子板１２とは、互いに接触する。平型半導体素子１１と電極端子板１２とは、互いに密着する。電極端子板１２は、平型半導体素子１１の電極１１ａの全面に接触する。平型半導体素子１１と電極端子板１２Ｂとは、互いに接触する。平型半導体素子１１と電極端子板１２Ｂとは、互いに密着する。電極端子板１２Ｂは、平型半導体素子１１の電極１１ａと逆の全面に接触する。
平型半導体素子１１と電極端子板１２とは、互いに接触する。平型半導体素子１１と電極端子板１２とは、互いに密着する。電極端子板１２は、平型半導体素子１１の電極１１ａの全面に接触する。平型半導体素子１１と電極端子板１２Ｂとは、互いに接触する。平型半導体素子１１と電極端子板１２Ｂとは、互いに密着する。電極端子板１２Ｂは、平型半導体素子１１の電極１１ａと逆の全面に接触する。
【0030】
図３は、実施形態における電力変換ユニットの組み立てに用いる組み立て装置を示す模式正面図である。図４は、実施形態における電力変換ユニットの組み立てに用いる組み立て装置を示す模式上面図である。
電力変換ユニット１０は、組み立て装置１００によって組み立てられる。
電力変換ユニット１０は、組み立て装置１００によって組み立てられる。
【0031】
実施形態の組み立て装置１００は、平型圧接素子１１を積層した電力変換ユニット１０を組み立てる装置である。
組み立て装置１００は、図３，図４に示すように、ロボットアーム１１０と、部品置き場１２０と、ハンド１３０と、ハンド置き場１４０と、組み立て位置部１５０と、を有する。
組み立て装置１００は、図３，図４に示すように、ロボットアーム１１０と、部品置き場１２０と、ハンド１３０と、ハンド置き場１４０と、組み立て位置部１５０と、を有する。
【0032】
ロボットアーム１１０は、多関節である。ロボットアーム１１０は、Ｙ軸方向において、組み立て位置部１５０と隣接している。
ロボットアーム１１０は、上面視して，略中央位置にある台部１１１に立設される。ロボットアーム１１０は、基部１１２と、第１回転部１１３と、第１アーム１１４と、第２回転部１１５と、第２アーム１１６と、第３回転アーム１１７と、ハンド取付部１１８と、を有する。
ロボットアーム１１０は、上面視して，略中央位置にある台部１１１に立設される。ロボットアーム１１０は、基部１１２と、第１回転部１１３と、第１アーム１１４と、第２回転部１１５と、第２アーム１１６と、第３回転アーム１１７と、ハンド取付部１１８と、を有する。
【0033】
基部１１２は、台部１１１の上面位置に配置される。基部１１２は、その－Ｚ軸方向端部が台部１１１に接続される。基部１１２の＋Ｚ軸方向端部には、第１回転部１１３が接続される。第１回転部１１３は、基部１１２に対して、Ｚ軸方向に沿った回転軸線Ｆ１３まわりに回転できる。第１回転部１１３には、第１アーム１１４の基端が接続される。第１アーム１１４は、第１回転部１１３に対して、水平方向に沿った回転軸線Ｆ１４まわりに回転できる。第１アーム１１４は、第１回転部１１３の側部に接続される。回転軸線Ｆ１４と回転軸線Ｆ１３とは、互いに直交する。
【0034】
第１アーム１１４の先端には、第２回転部１１５が接続される。第２回転部１１５は、第１アーム１１４に対して、水平方向に沿った回転軸線Ｆ１５まわりに回転できる。回転軸線Ｆ１４と回転軸線Ｆ１５とは、互いに平行である。第２回転部１１５は、第１アーム１１４の先端側部に接続される。第２回転部１１５は、回転軸線Ｆ１５に対する周縁位置に、第２アーム１１６の基端が接続される。第２アーム１１６は、第２回転部１１５に対して、回転軸線Ｆ１５と直交する回転軸線Ｆ１６まわりに回転できる。第２アーム１１６は、第２回転部１１５において回転軸線Ｆ１５に対する側周位置に接続される。
【0035】
第２アーム１１６の先端には、第３回転アーム１１７が接続される。第３回転アーム１１７は、第２アーム１１６に対して、回転軸線Ｆ１６と直交する回転軸線Ｆ１７まわりに回転できる。第３回転アーム１１７の先端には、ハンド取付部１１８が接続される。ハンド取付部１１８は、第３回転アーム１１７に対して回転軸線Ｆ１７と直交する回転軸線Ｆ１８まわりに回転できる。
【0036】
ロボットアーム１１０は、各パーツの接続部分に図示しない駆動機構が設けられている。駆動機構により、ロボットアーム１１０は、各パーツを相対的に駆動し、ハンド取付部１１８が所定の動きが可能となる。
【0037】
ロボットアーム１１０は、多関節で所望の動作が可能であれば上記の構成に限定されない。
【0038】
部品置き場１２０は、ロボットアーム１１０の旋回範囲内に位置する。部品置き場１２０は、ロボットアーム１１０の旋回範囲内に複数設けられる。
部品置き場１２０は、Ｘ軸方向において、ロボットアーム１１０の両側にそれぞれ配置される。部品置き場１２０は、Ｘ軸方向において、ロボットアーム１１０の右方位置と左方位置とにそれぞれ配置される。部品置き場１２０は、複数配置される。部品置き場１２０は、電力変換ユニット１０を構成する複数種類の部品をそれぞれ載置する。部品置き場１２０には、その上面に形状の異なる複数種類の部品がそれぞれ載置される。
部品置き場１２０は、Ｘ軸方向において、ロボットアーム１１０の両側にそれぞれ配置される。部品置き場１２０は、Ｘ軸方向において、ロボットアーム１１０の右方位置と左方位置とにそれぞれ配置される。部品置き場１２０は、複数配置される。部品置き場１２０は、電力変換ユニット１０を構成する複数種類の部品をそれぞれ載置する。部品置き場１２０には、その上面に形状の異なる複数種類の部品がそれぞれ載置される。
【0039】
部品をそれぞれ載置する部品置き場１２０のＺ軸方向における高さは、後述する組み立て位置とほぼ等しい。部品置き場１２０のＺ軸方向における高さは、後述する組み立てよりやや高い位置であることができる。部品置き場１２０は、平面状の載置面を有していてもよい。さらに、部品置き場１２０は、載置面の周縁を囲むように立設された周壁部を有していてもよい。
【0040】
例えば、図３，図４において、ロボットアーム１１０の左側に位置する部品置き場１２０には、例えば、上面視して円形輪郭を有する部品を載置する。ロボットアーム１１０の左側に位置する部品置き場１２０には、平型半導体素子１１、絶縁スペーサ１４と、絶縁物スペーサ１９、などが載置される。
例えば、ロボットアーム１１０の右側に位置する部品置き場１２０には、例えば、上面視して略矩形輪郭を有する部品を載置する。あるいは、ロボットアーム１１０の右側に位置する部品置き場１２０には、例えば、略平板である部品を載置する。ロボットアーム１１０の右側に位置する部品置き場１２０には、例えば、電極端子板（接続端子板）１２、放熱体１３などが載置される。
部品置き場１２０に載置する部品の種類および配置は、上記に限定されない。電力変換ユニット１０の組み立てにとって好ましい配置であればよい。
例えば、ロボットアーム１１０の右側に位置する部品置き場１２０には、例えば、上面視して略矩形輪郭を有する部品を載置する。あるいは、ロボットアーム１１０の右側に位置する部品置き場１２０には、例えば、略平板である部品を載置する。ロボットアーム１１０の右側に位置する部品置き場１２０には、例えば、電極端子板（接続端子板）１２、放熱体１３などが載置される。
部品置き場１２０に載置する部品の種類および配置は、上記に限定されない。電力変換ユニット１０の組み立てにとって好ましい配置であればよい。
【0041】
部品置き場１２０は、台車部１２１の上面が載置面とされる。台車部１２１は、車輪１２５によって移動可能とされる。車輪１２５は、台車部１２１の下端隅部に配置される。車輪１２５の走行により台車部１２１を移動する。台車部１２１は、ロボットアーム１１０の旋回範囲である部品積み重ね時のける部品供給位置と、載置面へと部品を載せる部品載置位置との間を移動可能である。これにより、複数台の台車部１２１を用いて、部品供給を途切れさせることなく、ロボットアーム１１０に部品供給可能とすることができる。
【0042】
図５は、実施形態の組み立て装置１００におけるハンド１３０および把持した平型半導体素子（用品）１１を示す斜視図である。図６は、実施形態の組み立て装置１００におけるハンド１３０および把持した接続端子板１２を示す斜視図である。図７は、実施形態の組み立て装置１００におけるハンド１３０および把持した放熱体１３を示す斜視図である。図８は、実施形態の組み立て装置１００におけるハンド１３０および把持した絶縁スペーサ１４を示す斜視図である。図９は、実施形態の組み立て装置１００におけるハンド１３０および把持した接続端子板１２Ｂを示す斜視図である。
ハンド１３０は、ロボットアーム１１０に装着される。
ハンド１３０は、ロボットアーム１１０に装着される。
【0043】
ハンド１３０は、ロボットアーム１１０に装着される。ハンド１３０は、複数種類の部品を把持可能なように、複数種類が備えられる。ハンド１３０は、ロボットアーム１１０が部品置き場１２０から組み立て位置部１５０へと部品を移送する際に用いられる。ハンド１３０は、移送する部品に対応して、後述するハンド置き場１４０に複数種類が備えられる。
ハンド１３０は、電力変換ユニット１０の組み立てにおいて把持する部品に対応して、ロボットアーム１１０に取り付けられる。同時に、ハンド１３０は、電力変換ユニット１０の組み立てにおいて把持する部品に対応して、ロボットアーム１１０のハンド取付部１１８に装着され、次に把持する部品に対応して交換される。
ハンド１３０は、電力変換ユニット１０の組み立てにおいて把持する部品に対応して、ロボットアーム１１０に取り付けられる。同時に、ハンド１３０は、電力変換ユニット１０の組み立てにおいて把持する部品に対応して、ロボットアーム１１０のハンド取付部１１８に装着され、次に把持する部品に対応して交換される。
【0044】
ハンド１３０は、複数種類から、移送する部品に対応して所定の１つが選択される。ハンド１３０は、選択された１つが、ロボットアーム１１０のハンド取付部１１８に装着される。ハンド１３０は、後述するように、ハンド置き場１４０においてハンド取付部１１８に装着される。ハンド１３０が装着されたロボットアーム１１０は、部品置き場１２０から組み立て位置部１５０へと対応部品を移送する。芯出しをして部品の積み重ねが終了し、部品の把持を解除したハンド１３０は、次に積層する部品に対応して脱離される。
ハンド１３０は、ハンド置き場１４０においてハンド取付部１１８から脱離される。このとき、ハンド置き場１４０において、ハンド１３０は、ハンド取付部１１８から脱離されると同時に、ハンド置き場１４０において所定の位置に載置される。
異なる部品に対応して、ハンド１３０は、交換される。
ハンド１３０は、ハンド置き場１４０においてハンド取付部１１８から脱離される。このとき、ハンド置き場１４０において、ハンド１３０は、ハンド取付部１１８から脱離されると同時に、ハンド置き場１４０において所定の位置に載置される。
異なる部品に対応して、ハンド１３０は、交換される。
【0045】
ハンド１３０は、図５～図９に示すように、少なくとも、部品把持部１３１と、取付チャック部１３２と、を有する。
部品把持部１３１は、異なる部品に対応して、異なる把持方法で部品を把持可能とすることができる。例えば、部品把持部１３１は、複数本の爪で部品の周囲から挟んで把持することができる。あるいは、部品把持部１３１は、部品の上面形状に沿わせて吸着して把持することができる。これらは、部品の形状および、その剛性に対応して選択することができる。複数種類の部品把持部１３１における構成については、後述する。
また、部品把持部１３１は、それぞれ把持駆動を可能とする駆動部を有することができる。
部品把持部１３１は、異なる部品に対応して、異なる把持方法で部品を把持可能とすることができる。例えば、部品把持部１３１は、複数本の爪で部品の周囲から挟んで把持することができる。あるいは、部品把持部１３１は、部品の上面形状に沿わせて吸着して把持することができる。これらは、部品の形状および、その剛性に対応して選択することができる。複数種類の部品把持部１３１における構成については、後述する。
また、部品把持部１３１は、それぞれ把持駆動を可能とする駆動部を有することができる。
【0046】
取付チャック部１３２は、ハンド取付部１１８に着脱可能となっている。取付チャック部１３２は、取付軸線（装着軸線）Ｆ３０に沿ってハンド取付部１１８に対して近接および離間することで、着脱可能である。取付チャック部１３２とハンド取付部１１８とが互いに接続された状態で、取付軸線Ｆ３０は、回転軸線Ｆ１８と一致することができる。取付チャック部１３２は、ハンド取付部１１８に対してハンド１３０を支持するために、所定のチャック機構を有する。また、取付チャック部１３２とハンド取付部１１８とは、ハンド１３０の着脱において、部品を把持するための駆動信号を部品把持部１３１へと伝達可能に接続および切断可能な構成を有する。
取付チャック部１３２は、ロボットアーム１１０によるハンド取付部１１８の移動制御および移動方向の制御によって、ハンド１３０の着脱が可能になっている。
取付チャック部１３２は、ロボットアーム１１０によるハンド取付部１１８の移動制御および移動方向の制御によって、ハンド１３０の着脱が可能になっている。
【0047】
ハンド１３０の一例として、図５に示すように、半導体素子（用品）１１に対応する構成を示す。
このハンド１３０は、厚みのある円盤状の形状を有する半導体素子（用品）１１を、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、半導体素子（用品）１１の径方向に移動することで、半導体素子（用品）１１の側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、半導体素子（用品）１１の周方向に均等に配置される。図示した例のハンド１３０では、３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を半導体素子（用品）１１の径方向に移動する駆動機構を有している。
このハンド１３０では、複数本の爪が動く半導体素子（用品）１１の径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
このハンド１３０は、厚みのある円盤状の形状を有する半導体素子（用品）１１を、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、半導体素子（用品）１１の径方向に移動することで、半導体素子（用品）１１の側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、半導体素子（用品）１１の周方向に均等に配置される。図示した例のハンド１３０では、３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を半導体素子（用品）１１の径方向に移動する駆動機構を有している。
このハンド１３０では、複数本の爪が動く半導体素子（用品）１１の径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
【0048】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における３本の爪が、半導体素子（用品）１１の径方向で内側に向かって移動する。これにより、３本の爪が、半導体素子（用品）１１の側周面に接触する。これにより、ハンド１３０は半導体素子（用品）１１を把持した状態となる。この状態で、ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置部１５０まで半導体素子（用品）１１を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねることができる。
【0049】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における３本の爪が、半導体素子（用品）１１の径方向で外側に向かって移動する。これにより、３本の爪が、半導体素子（用品）１１の側周面から離間する。これにより、ハンド１３０は半導体素子（用品）１１の把持を解除した状態となる。
【0050】
ハンド１３０の一例として、図６に示すように、接続端子板（用品）１２に対応する構成を示す。
このハンド１３０は、半導体素子１１などに比べて薄い接続端子板（用品）１２を、その上面から吸着して把持する。このため、部品把持部１３１としては、真空吸着あるいは、磁気吸着可能な平板状の吸着部を有する。部品把持部１３１は、吸着部の吸着面が、部品置き場１４０に載置された接続端子板（用品）１２に対して、上方から下降して接続端子板（用品）１２の上面に接触可能に配置される。図示した例のハンド１３０では、矩形の吸着面を有する吸着部が例示される。部品把持部１３１は、駆動機構により吸着部の吸着状態および吸着解除状態を切り替え可能に構成されている。
このハンド１３０では、吸着部の吸着面が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
このハンド１３０は、半導体素子１１などに比べて薄い接続端子板（用品）１２を、その上面から吸着して把持する。このため、部品把持部１３１としては、真空吸着あるいは、磁気吸着可能な平板状の吸着部を有する。部品把持部１３１は、吸着部の吸着面が、部品置き場１４０に載置された接続端子板（用品）１２に対して、上方から下降して接続端子板（用品）１２の上面に接触可能に配置される。図示した例のハンド１３０では、矩形の吸着面を有する吸着部が例示される。部品把持部１３１は、駆動機構により吸着部の吸着状態および吸着解除状態を切り替え可能に構成されている。
このハンド１３０では、吸着部の吸着面が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
【0051】
このハンド１３０は、ロボットアーム１１０によって、吸着面を接続端子板（用品）１２の上面に接触する。この状態で、駆動機構によって駆動されることで、部品把持部１３１の吸着部が把持した状態となる。この状態で、ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置部１５０まで接続端子板（用品）１２を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねることができる。
【0052】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における吸着状態を解除する。これにより、吸着部が、接続端子板（用品）１２の上面から離間する。これにより、ハンド１３０は接続端子板（用品）１２の把持を解除した状態となる。
【0053】
ハンド１３０の一例として、図７に示すように、放熱体（用品）１３に対応する構成を示す。
このハンド１３０は、半導体素子１１とほぼ同等かやや厚い放熱体（用品）１３を、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、略矩形の放熱体（用品）１３の径方向に移動することで、放熱体（用品）１３の側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、放熱体（用品）１３の周面に配置される。部品把持部１３１は、複数本の爪が、放熱体（用品）１３を挟むように、少なくとも一対の対抗する周面にそれぞれ配置される。図示した例のハンド１３０では、部品把持部１３１として３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を放熱体（用品）１３の径方向に移動する駆動機構を有している。ここで、放熱体（用品）１３の径方向とは、矩形輪郭の放熱体（用品）１３の側面の法線方向である。このハンド１３０では、複数本の爪が動く放熱体（用品）１３の径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
このハンド１３０は、半導体素子１１とほぼ同等かやや厚い放熱体（用品）１３を、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、略矩形の放熱体（用品）１３の径方向に移動することで、放熱体（用品）１３の側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、放熱体（用品）１３の周面に配置される。部品把持部１３１は、複数本の爪が、放熱体（用品）１３を挟むように、少なくとも一対の対抗する周面にそれぞれ配置される。図示した例のハンド１３０では、部品把持部１３１として３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を放熱体（用品）１３の径方向に移動する駆動機構を有している。ここで、放熱体（用品）１３の径方向とは、矩形輪郭の放熱体（用品）１３の側面の法線方向である。このハンド１３０では、複数本の爪が動く放熱体（用品）１３の径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
【0054】
このハンド１３０では、放熱体（用品）１３の上面が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
このハンド１３０は、放熱体（用品）１３の吸着位置を規制する把持位置規制部１３３を有する。把持位置規制部１３３は、放熱体（用品）１３を吸着した際に、ハンド１３０に対する放熱体（用品）１３の位置を規制する。把持位置規制部１３３は、放熱体（用品）１３を吸着した際に、放熱体（用品）１３の上面に当接する。
このハンド１３０は、放熱体（用品）１３の吸着位置を規制する把持位置規制部１３３を有する。把持位置規制部１３３は、放熱体（用品）１３を吸着した際に、ハンド１３０に対する放熱体（用品）１３の位置を規制する。把持位置規制部１３３は、放熱体（用品）１３を吸着した際に、放熱体（用品）１３の上面に当接する。
【0055】
このハンド１３０は、ロボットアーム１１０によって、吸着面を放熱体（用品）１３の上面に接触する。このとき、把持位置規制部１３３を吸着面を放熱体（用品）１３の側面に当接することで、ハンド１３０に対する放熱体（用品）１３の位置を規制する。この状態で、駆動機構によって駆動されることで、部品把持部１３１の吸着部が把持した状態となる。この状態で、ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置部１５０まで放熱体（用品）１３を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねることができる。
【0056】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における吸着状態を解除する。これにより、吸着部が、放熱体（用品）１３の上面から離間する。これにより、ハンド１３０は放熱体（用品）１３の把持を解除した状態となる。
【0057】
ハンド１３０の一例として、図８に示すように、絶縁スペーサ（用品）１４に対応する構成を示す。
このハンド１３０は、厚みのある円盤状の形状を有する絶縁スペーサ（用品）１４を、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の径方向に移動することで、絶縁スペーサ（用品）１４の側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の周方向に均等に配置される。図示した例のハンド１３０では、３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を絶縁スペーサ（用品）１４の径方向に移動する駆動機構を有している。
このハンド１３０では、複数本の爪が動く絶縁スペーサ（用品）１４の径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
このハンド１３０は、厚みのある円盤状の形状を有する絶縁スペーサ（用品）１４を、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の径方向に移動することで、絶縁スペーサ（用品）１４の側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の周方向に均等に配置される。図示した例のハンド１３０では、３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を絶縁スペーサ（用品）１４の径方向に移動する駆動機構を有している。
このハンド１３０では、複数本の爪が動く絶縁スペーサ（用品）１４の径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
【0058】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における３本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の径方向で内側に向かって移動する。これにより、３本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の側周面に接触する。これにより、ハンド１３０は絶縁スペーサ（用品）１４を把持した状態となる。この状態で、ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置部１５０まで絶縁スペーサ（用品）１４を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねることができる。
【0059】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における３本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の径方向で外側に向かって移動する。これにより、３本の爪が、絶縁スペーサ（用品）１４の側周面から離間する。これにより、ハンド１３０は絶縁スペーサ（用品）１４把持を解除した状態となる。
【0060】
ハンド１３０の一例として、図９に示すように、接続端子板（用品）１２Ｂに対応する構成を示す。
このハンド１３０は、接続端子板（用品）１２に比べて厚みのある略矩形輪郭を有する接続端子板（用品）１２Ｂを、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂ半導体素子（用品）１１の径方向に移動することで、接続端子板（用品）１２Ｂの側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂの矩形輪郭における３辺に配置される。図示した例のハンド１３０では、接続端子板（用品）１２Ｂの３辺にそれぞれ当接する３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を接続端子板（用品）１２Ｂの径方向に移動する駆動機構を有している。ここで、接続端子板（用品）１２Ｂの径方向とは、接続端子板（用品）１２Ｂの矩形輪郭の辺において、辺から離間する方向、あるいは、辺に近接する方向である。
このハンド１３０では、複数本の爪が動く接続端子板（用品）１２Ｂの径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
このハンド１３０は、接続端子板（用品）１２に比べて厚みのある略矩形輪郭を有する接続端子板（用品）１２Ｂを、その周囲から挟持して把持する。このため、部品把持部１３１としては、複数本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂ半導体素子（用品）１１の径方向に移動することで、接続端子板（用品）１２Ｂの側周面に接触して把持する構成を有する。部品把持部１３１としては、複数本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂの矩形輪郭における３辺に配置される。図示した例のハンド１３０では、接続端子板（用品）１２Ｂの３辺にそれぞれ当接する３本の爪を有する。部品把持部１３１は、３本の爪を接続端子板（用品）１２Ｂの径方向に移動する駆動機構を有している。ここで、接続端子板（用品）１２Ｂの径方向とは、接続端子板（用品）１２Ｂの矩形輪郭の辺において、辺から離間する方向、あるいは、辺に近接する方向である。
このハンド１３０では、複数本の爪が動く接続端子板（用品）１２Ｂの径方向が、取付軸線Ｆ３０を含む平面に沿っていることができる。
【0061】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における３本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂの径方向で内側に向かって移動する。これにより、３本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂの側面に接触する。これにより、ハンド１３０は接続端子板（用品）１２Ｂを把持した状態となる。この状態で、ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置部１５０まで接続端子板（用品）１２Ｂを移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねることができる。
【0062】
このハンド１３０は、駆動機構によって駆動されて、部品把持部１３１における３本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂの径方向で外側に向かって移動する。これにより、３本の爪が、接続端子板（用品）１２Ｂの側周面から離間する。これにより、ハンド１３０は接続端子板（用品）１２Ｂの把持を解除した状態となる。
【0063】
複数種類のハンド１３０は、ハンド置き場１４０に収納される。
ハンド置き場１４０は、ロボットアーム１１０の旋回範囲に配置される。ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０の近傍に配置される。ハンド置き場１４０は、上面視して、部品置き場の近傍に配置される。
ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０から組み立て位置部１５０へと複数種類の部品を移送する際に、複数種類の部品のそれぞれに対応する個別のハンド１３０をロボットアーム１１０に着脱可能な状態で並べる。
ハンド置き場１４０は、ロボットアーム１１０の旋回範囲に配置される。ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０の近傍に配置される。ハンド置き場１４０は、上面視して、部品置き場の近傍に配置される。
ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０から組み立て位置部１５０へと複数種類の部品を移送する際に、複数種類の部品のそれぞれに対応する個別のハンド１３０をロボットアーム１１０に着脱可能な状態で並べる。
【0064】
ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０よりも高い位置に設けられる。すなわち、ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０の載置面よりもハンド置き場１４０に並んだハンド１３０の下端が高い位置となるように構成されている。ハンド置き場１４０は、部品置き場１２０の載置面に載置された用品よりも、ハンド置き場１４０に並んだハンド１３０の装着軸線Ｆ３０が高い位置となるように構成されている。
【0065】
ハンド置き場１４０は、複数並んだハンド１３０の装着軸線Ｆ３０が、いずれも同じ高さ位置となるように構成されていることができる。
ハンド置き場１４０は、複数並んだハンド１３０が互いに離間して配置される。なお、ハンド１３０の離間距離は、個別のハンド１３０を1つずつ装着軸線Ｆ３０方向に移動して、用品積み重ねに使用できる程度の間隔であれば特に限定されない。
ハンド置き場１４０は、複数並んだハンド１３０が互いに離間して配置される。なお、ハンド１３０の離間距離は、個別のハンド１３０を1つずつ装着軸線Ｆ３０方向に移動して、用品積み重ねに使用できる程度の間隔であれば特に限定されない。
【0066】
ハンド置き場１４０は、ハンド１３０の装着軸線Ｆ３０が、ロボットアーム１１０の旋回中心に向かうように、複数種類のハンド１３０を配置することができる。これにより、ハンド１３０をロボットアーム１１０に装着する際に、ロボットアーム１１０の動作を小さくすることができる。また、装着したハンド１３０をロボットアーム１１０から離脱して、別のハンド１３０へと交換する際に、ロボットアーム１１０の動作を小さくすることができる。
【0067】
ハンド置き場１４０は、ハンド１３０の装着軸線Ｆ３０が互いに略平行に、複数種類のハンド１３０を配置することができる。これにより、ハンド１３０をロボットアーム１１０に装着する際に、ロボットアーム１１０の動作を小さくすることができる。また、装着したハンド１３０をロボットアーム１１０から離脱して、別のハンド１３０へと交換する際に、ロボットアーム１１０の動作を小さくすることができる。
【0068】
組み立て位置部１５０は、用品を積み上げる組み立て位置１５１を有する。組み立て位置１５１は、ロボットアーム１１０の旋回範囲に配置される。組み立て位置１５１は、部品置き場１２０の載置面よりも低いＺ軸線方向位置とされることができる。
組み立て位置部１５０は、最下位置となる加圧支持板１６ｂが配置される。組み立て位置部１５０は、この加圧支持板１６ｂに、複数種類の用品を積み重ねていく。全ての用品を積層した後、加圧支持板１６ｂから加圧支持板１６ａを移動する。組み立て位置部１５０は、加圧支持板１６ｂを移動する移動部１５５を有することができる。
組み立て位置部１５０は、最下位置となる加圧支持板１６ｂが配置される。組み立て位置部１５０は、この加圧支持板１６ｂに、複数種類の用品を積み重ねていく。全ての用品を積層した後、加圧支持板１６ｂから加圧支持板１６ａを移動する。組み立て位置部１５０は、加圧支持板１６ｂを移動する移動部１５５を有することができる。
【0069】
移動部１５５は、水平方向に加圧支持板１６ｂを移動する。あるいは、移動部１５５は、加圧支持板１６ｂを載置する載置台を水平方向に移動する。移動部１５５は、例えば、ベルココンベアのような構成を有することができる。移動部１５５は、台車として走行する構成とすることもできる。移動部１５５は、用品を積層していくに連れて、下方に移動する構成とすることもできる。移動部１５５は、用品を積層する際に、ロボットアーム１１０の芯出し動作に連動して微調整可能な構成とすることもできる。
【0070】
本実施形態の組み立て装置１００は、電力変換ユニット１０を組み立てる。組み立て装置１００は、平型半導体素子１１と、電極端子板（接続端子板）１２と、電極端子板（接続端子板）１２Ｂと、放熱体１３と、絶縁スペーサ１４と、球面座１５と、加圧支持板１６ａと、加圧支持板１６ｂと、絶縁物スペーサ１９と、を所定の順番で芯出しして積み重ねる。
【0071】
電力変換ユニット１０を組み立てる方法においては、あらかじめ、平型半導体素子１１と、電極端子板（接続端子板）１２と、電極端子板（接続端子板）１２Ｂと、放熱体１３と、絶縁スペーサ１４と、球面座１５と、加圧支持板１６ａとされる各用品を、部品置き場１２０の所定の場所に載置しておく。このとき、各用品を載置面に載置した台車部１２１を、車輪１２５によって所定位置まで走行させることができる。
【0072】
まず、組み立て位置部１５０において、移動部１５５が、最下層の加圧支持板１６ｂを組み立て位置１５１に移送する。次いで、セットされた加圧支持板１６ｂに、用品を所定の順番で積み重ねる。
【0073】
まず、加圧支持板１６ｂに、球面座１５を積み重ねる。このとき、球面座１５は、あらかじめ加圧支持板１６ｂに、セットしておくこともできる。
次いで、絶縁スペーサ１４を積層する。
次いで、絶縁スペーサ１４を積層する。
【0074】
まず、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド置き場１４０に並べられたハンド１３０のうち、図８に示すものを選択してハンド取付部１１８に装着する。ハンド取付部１１８は、装着軸線Ｆ３０に沿ってハンド１３０に近接するように移動して、ハンド置き場１４０のハンド１３０をハンド取付部１１８に装着する。
【0075】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０を部品置き場１２０の絶縁スペーサ１４に近接させる。さらに、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における３本の爪を、絶縁スペーサ（用品）１４の径方向で内側に向かって移動させる。３本の爪が絶縁スペーサ（用品）１４の側周面に接触することにより、ハンド１３０は絶縁スペーサ（用品）１４を把持した状態となる。ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置１５１まで絶縁スペーサ（用品）１４を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねる。
【0076】
次いで、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における３本の爪を、絶縁スペーサ（用品）１４の径方向で外側に向かって移動させる。３本の爪が絶縁スペーサ（用品）１４の側周面から離間することにより、ハンド１３０は絶縁スペーサ（用品）１４の把持を解除した状態となる。
【0077】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０をハンド置き場１４０に移動する。さらに、ハンド１３０をハンド置き場１４０の所定位置において、ハンド取付部１１８から離脱する。
次いで、電極端子板（接続端子板）１２Ｂを積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
次いで、電極端子板（接続端子板）１２Ｂを積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
【0078】
ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド置き場１４０に並べられたハンド１３０のうち、図９に示すものを選択してハンド取付部１１８に装着する。ハンド取付部１１８は、装着軸線Ｆ３０に沿ってハンド１３０に近接するように移動して、ハンド置き場１４０のハンド１３０をハンド取付部１１８に装着する。
【0079】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０を部品置き場１２０の電極端子板（接続端子板）１２に近接させる。さらに、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における３本の爪を、電極端子板（接続端子板）１２Ｂの外縁に向かって移動させる。３本の爪が電極端子板（接続端子板）１２Ｂの側部に接触することにより、ハンド１３０は電極端子板（接続端子板）１２Ｂを把持した状態となる。ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置１５１まで電極端子板（接続端子板）１２Ｂを移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねる。
【0080】
次いで、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における３本の爪を、電極端子板（接続端子板）１２Ｂの外縁から離間する方向に移動させる。３本の爪が電極端子板（接続端子板）１２Ｂの側部から離間することにより、ハンド１３０は電極端子板（接続端子板）１２Ｂの把持を解除した状態となる。
【0081】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０をハンド置き場１４０に移動する。さらに、ハンド１３０をハンド置き場１４０の所定位置において、ハンド取付部１１８から離脱する。
次いで、放熱体（用品）１３を積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
次いで、放熱体（用品）１３を積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
【0082】
ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド置き場１４０に並べられたハンド１３０のうち、図７に示すものを選択してハンド取付部１１８に装着する。ハンド取付部１１８は、装着軸線Ｆ３０に沿ってハンド１３０に近接するように移動して、ハンド置き場１４０のハンド１３０をハンド取付部１１８に装着する。
【0083】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０を部品置き場１２０の放熱体（用品）１３に近接させる。さらに、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における吸着部を、放熱体（用品）１３の上面に向かって移動させる。吸着部が放熱体（用品）１３の上面に接触した状態で吸着することにより、ハンド１３０は放熱体（用品）１３を把持した状態となる。ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置１５１まで放熱体（用品）１３を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねる。
【0084】
次いで、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における吸着部の吸着を解除する。これにより、ハンド１３０は放熱体（用品）１３の把持を解除した状態となる。
【0085】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０をハンド置き場１４０に移動する。さらに、ハンド１３０をハンド置き場１４０の所定位置において、ハンド取付部１１８から離脱する。
次いで、平型半導体素子１１を積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
次いで、平型半導体素子１１を積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
【0086】
まず、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド置き場１４０に並べられたハンド１３０のうち、図５に示すものを選択してハンド取付部１１８に装着する。ハンド取付部１１８は、装着軸線Ｆ３０に沿ってハンド１３０に近接するように移動して、ハンド置き場１４０のハンド１３０をハンド取付部１１８に装着する。
【0087】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０を部品置き場１２０の平型半導体素子１１に近接させる。さらに、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における３本の爪を、平型半導体素子１１の径方向で内側に向かって移動させる。３本の爪が平型半導体素子１１の側周面に接触することにより、ハンド１３０は平型半導体素子１１を把持した状態となる。ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置１５１まで平型半導体素子（用品）１１を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねる。
【0088】
次いで、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における３本の爪を、平型半導体素子（用品）１１の径方向で外側に向かって移動させる。３本の爪が平型半導体素子（用品）１１の側周面から離間することにより、ハンド１３０は平型半導体素子（用品）１１の把持を解除した状態となる。
【0089】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０をハンド置き場１４０に移動する。さらに、ハンド１３０をハンド置き場１４０の所定位置において、ハンド取付部１１８から離脱する。
次いで、電極端子板（接続端子板）１２を積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
次いで、電極端子板（接続端子板）１２を積層する。この工程に備えて、まず、ハンド１３０を交換する。
【0090】
ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド置き場１４０に並べられたハンド１３０のうち、図６に示すものを選択してハンド取付部１１８に装着する。ハンド取付部１１８は、装着軸線Ｆ３０に沿ってハンド１３０に近接するように移動して、ハンド置き場１４０のハンド１３０をハンド取付部１１８に装着する。
【0091】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０を部品置き場１２０の電極端子板（接続端子板）１２に近接させる。さらに、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における吸着部を、電極端子板（接続端子板）１２の上面に向かって移動させる。吸着部が電極端子板（接続端子板）１２の上面に接触した状態で吸着することにより、ハンド１３０は電極端子板（接続端子板）１２を把持した状態となる。ロボットアーム１１０は部品置き場１４０から組み立て位置１５１まで電極端子板（接続端子板）１２を移送し、芯出しをおこないつつ積み重ねる。
【0092】
次いで、駆動機構を駆動して、部品把持部１３１における吸着部の吸着を解除する。これにより、ハンド１３０は電極端子板（接続端子板）１２の把持を解除した状態となる。
【0093】
次いで、ロボットアーム１１０を駆動して、ハンド１３０をハンド置き場１４０に移動する。さらに、ハンド１３０をハンド置き場１４０の所定位置において、ハンド取付部１１８から離脱する。
【0094】
以下、図１に示すように、所定の順番で用品を順次積層していく。同時に、積層する用品に対応するように、毎回ハンド１３０を交換する。
この際、複数の平型半導体素子１１と、電極端子板１２と、放熱体１３と、絶縁スペーサ１４と、球面座１５と、加圧機構と、加圧支持板１６ａと、加圧支持板１６ｂとの軸心を合わせる。
最後に、スタッドボルト１７と、固定ナット１８ａと、固定ナット１８ｂと、によって、各用品を加圧状態とする。
この際、複数の平型半導体素子１１と、電極端子板１２と、放熱体１３と、絶縁スペーサ１４と、球面座１５と、加圧機構と、加圧支持板１６ａと、加圧支持板１６ｂとの軸心を合わせる。
最後に、スタッドボルト１７と、固定ナット１８ａと、固定ナット１８ｂと、によって、各用品を加圧状態とする。
【0095】
本実施形態の組み立て方法は、
平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる方法であって、
異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応した複数種類の異なるハンドをロボットアームに装着するとともに、複数種類の前記部品にそれぞれ対応した前記ハンドに交換することができる。
このとき、複数種類の前記部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の積み上げが終了した後、前記組み立て位置から移動させることができる。
さらに、前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて前記部品をそれぞれ載置する部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、
前記ロボットアームには、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べたハンド置き場において交換することができる。
平型圧接素子を積層した電力変換ユニットを組み立てる方法であって、
異なる形状を有する複数種類の部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の形状にそれぞれ対応した複数種類の異なるハンドをロボットアームに装着するとともに、複数種類の前記部品にそれぞれ対応した前記ハンドに交換することができる。
このとき、複数種類の前記部品を芯出しして組み立て位置に積み上げる際に、複数種類の前記部品の積み上げが終了した後、前記組み立て位置から移動させることができる。
さらに、前記ロボットアームの旋回範囲に配置されて前記部品をそれぞれ載置する部品置き場から前記組み立て位置へと複数種類の前記部品を移送する際に、
前記ロボットアームには、複数種類の前記部品に対応する個別の前記ハンドを前記ロボットアームに着脱可能に並べたハンド置き場において交換することができる。
【0096】
本実施形態によれば、1台のロボットアーム１１０によって構成可能である。このため、設備の省スペース化が可能となる。複数種類の用品の形状にそれぞれ対応するハンド１３０として、異なる複数種類のハンド１３０を備え、ハンド１３０を交換可能としたことで、外形の異なる用品をそれぞれ把持することが可能となる。
また、用品の積み上げ中に電力変換ユニット１０を移動させる必要がないため、積層する用品の間で軸ずれが発生することがない。したがって、積層される用品において、芯出しの精度を向上して積み上げをおこなうことが可能となる。
組み立て位置部１５０や部品置き場１２０を走行可能にすることで、組み立てた電力変換ユニット１０の運搬や、用品の供給を容易にすることができる。
また、用品の積み上げ中に電力変換ユニット１０を移動させる必要がないため、積層する用品の間で軸ずれが発生することがない。したがって、積層される用品において、芯出しの精度を向上して積み上げをおこなうことが可能となる。
組み立て位置部１５０や部品置き場１２０を走行可能にすることで、組み立てた電力変換ユニット１０の運搬や、用品の供給を容易にすることができる。
【0097】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、（複数種類の用品の形状にそれぞれ対応するハンド１３０として、異なる複数種類のハンド１３０を備え、ハンド１３０を交換可能としたことにより、性能特性の低下を来さずに、電力変換ユニットの組み立て作業を自動化可能な組み立て装置、組み立て方法を提供することができる。
【0098】
以上、本実施形態を説明したが、実施形態におけるいくつかの構成は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0099】
１０…電力変換ユニット
１１…平型圧接素子（平型半導体素子、用品）
１２，１２Ｂ…電極端子板（接続端子板、用品）
１３…放熱体（用品）
１４…絶縁スペーサ（用品）
１６ａ…加圧支持板
１６ｂ…加圧支持板
１００…電力変換ユニット製造装置（組み立て装置）
１１０…ロボットアーム
１２０…部品置き場
１３０…ハンド
１４０…ハンド置き場
１５０…組み立て位置部
１５１…組み立て位置
Ｆ０…軸線
Ｆ１３～Ｆ１８…回転軸線
Ｆ３０…取付軸線（装着軸線）
１１…平型圧接素子（平型半導体素子、用品）
１２，１２Ｂ…電極端子板（接続端子板、用品）
１３…放熱体（用品）
１４…絶縁スペーサ（用品）
１６ａ…加圧支持板
１６ｂ…加圧支持板
１００…電力変換ユニット製造装置（組み立て装置）
１１０…ロボットアーム
１２０…部品置き場
１３０…ハンド
１４０…ハンド置き場
１５０…組み立て位置部
１５１…組み立て位置
Ｆ０…軸線
Ｆ１３～Ｆ１８…回転軸線
Ｆ３０…取付軸線（装着軸線）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】